盒盖模具设计
添加日期:2020-11-27 03:38
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  盒盖模具设计_设计/艺术_人文社科_专业资料。模具设计说明书 设计题目 盒盖的模具设计 课程名称 塑料成型工艺与模具设计 学 院 河南工程学院 专业年级 机制1122 学 号 5 学 生 杨彦青 2012年5月20日 前言

  模具设计说明书 设计题目 盒盖的模具设计 课程名称 塑料成型工艺与模具设计 学 院 河南工程学院 专业年级 机制1122 学 号 5 学 生 杨彦青 2012年5月20日 前言 注射成型是塑料成型的一种重要方法,它主要适用于热塑性塑料的 成型。虽然塑料的品种很多,但是其注射成型工艺过程是相似的。塑料 注射成型的特点是:成型周期短,能一次成型形状复杂、尺寸精确、带 有金属或者非金属嵌件的塑料制件;注射成型的生产率高,易实现自动 化生产;除氟塑料以外,几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型的方 法成型。但注射成型所用的注射设备价格较高,模具的结构较复杂,生 产成本高,生产周期长,不适合单件小批量的塑件成型。随着注射成型 技术的发展,到目前为止,部分热固性塑料也可以采用该方法成型。 注射成型工艺包含成型前得准备、注射过程和塑件的后处理三部 分。 1.成型前的准备 为使注射成型过程能顺利进行并保证塑料制件的质量,在成型前需 要做一些必要的准备工作,包含:原料外观的检验和工艺性能测 定;原材料的染色及对粉料的造粒;对易吸湿的塑料进行充分的预 热和干燥,防止因塑料中含有水分而使塑件产生斑纹、汽包和降解 等。由于注射原料的种类、形态,塑件的结构,有无嵌件以及以及 使用要求的不同,各种塑件成型前的准备工作也不完全一样。 2.注射过程 注射过程一般包含加料、塑化、注射、冷却和脱模几个阶段。 3.塑件的后处理 为了消除塑件内存在的应力、改善塑件的性能和提高尺寸的稳 定性,注射成型的塑件经脱模或机械加工之后,常需要进行适当的 后处理。主要的后处理方法有退火处理和调湿处理。 盒盖模具设计 生产批量:中批量 材料:PA1010 材料厚度:1mm 首先roe软件画出零件立体图,其图如下所示: 设计步骤: 1. 盒盖加工工艺分析: 1.塑件的原材料分析 塑料品种 结构特点 使用温度 化学稳定 性能特点 成型特点 结论 性 PA1010 结晶性很 一般在80 尼龙耐 尼龙有优 尼龙的粘 采用高速 高,强度 度-100度 碱、弱 良的力学 度低,且 注射尼龙 和硬度较 之间使 酸,但强 性能,抗 其熔化温 模具要有 大。 用,范围 酸和氧化 拉、抗 度范围较 较充分的 较窄。 剂可以腐 压、耐 窄, 尼龙排气措 蚀尼龙, 磨,表面 流动性 施。PA在 化学稳定 硬度大, 好,容易 熔融状态 性较差。 摩擦系数 充模成 时,热稳 小。吸水 型,也易 定性较 性强、收 走披锋。 差,易降 缩率大, PA熔点 解。料筒 常常因吸 高,凝固 温度不宜 水引起较 点也高, 超过 大的尺寸 熔料在模 300℃,熔 变化。 具内随时 料在料筒 会因温度 内加热时 降到熔点 间不宜超 以下而凝 过30分 固,妨碍 钟,可利 充模成型 用模温的 的完成。 高低来控 制其结晶 性,来获 得所需的 性能。 2.塑件的尺寸分析 无公差标注的,按MT5查取公差,其主要尺寸标注如下(单位均为 mm): 塑件外形尺寸:17 17 7 1 内形尺寸:15 15 6 3.塑件表面质量分析 该塑件要求外表面没有斑点及熔接痕,粗糙度可取Ra0.4μm。而塑 件内部没有较高的表面粗糙度要求。 4.塑件的结构工艺性分析 (1).由零件图分析,该塑件为长方体形,壁厚均匀,符合最最小 壁厚要求。 结论:综上所述,该塑件可采用注射成型加工。 3型芯型腔结构设计 型芯型腔可采用整体式或组合式结构。 由于该塑件尺寸较大,型腔的底部面积镶拼结构,所以形腔 选择整体式。 考虑模具温度调节,型芯采用整体式结构。 二、注射模的结构设计 1.分型面的选择 根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量以及成 型后能顺利取出塑件,我们以A-A面为分型面 2.型腔数目的确定及型腔的排列 型腔数的确定有多种方法,本设计采用注射机得注射量来确定 它的数目。生产中每次实际注射量应为公称注射量G的0.75-0.45 倍,现取0.6G进行计算。每件制品所需浇注的体积为制品的0.2-1 倍,现取0.6V进行计算。有公式可得需要塑件采用的是一模二件 成型,所以,型腔布置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的 排列和模具的平衡。 3.确定型腔的排列方式 本塑件在注射时采用一模二件,即模具需要两个型腔。综合考 虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素,拟采用下图所示的型 腔排列方式。 4.标准模架的选择 凹模的结构采用整体嵌入式,这样有利于节省金属材料。 型芯采用镶拼式结构,有利于加工和排气。 根据计算,型腔侧壁厚度应大于9.62mm,而型腔的直径为20mm。根 据浇注系统的条件和制件的大小,初选标准模架,依据手册,根据 模板的参数及分型条件确定选择A2型模架。 选择标准模架,其图如下所示: 标准模架示意图 三.浇注系统的设计 1)主流道的设计 根据设计手册查得SZ-60/40型注射机喷嘴有关尺寸如下: 喷嘴前端孔径:d0=φ3.5mm 喷嘴前端球面半径:R0=15mm 为了使凝料能顺利拔出,主流道的小端直径D应稍大于注射 喷嘴直径d。 主流道的半锥角α通常为1°-2°过大的锥角会产生湍流或涡 流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使充模时熔体的 流动阻力过大,此处的锥角选用2.5°。经换算得主流道大端直径D =φ8.5mm,为使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径 r=5mm的圆弧过渡。主流道的长度L一般控制在60mm之内,可取L =55mm。 2)分流道的设计 分流道在设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可 能避免熔体温度的降低,同时还要考虑减小流道的容积。圆形和 正方形流道的效率最高,当分型面为平面时一般采用圆形的截面 流道,但考虑到加工的方便性,可采用半圆形的流道。 一般分流道直径在3-10mm范围内,分流道的截面尺寸可根据 制品所用的塑料品种、重量和壁厚,以及分流道的长度由《中国 模具设计大典》来选定,经查取D’=7.6mm较为合适,分流道长度 取L=194mm从手册中查得修正系数,则分流道直径经修正后为D= 5.712,取D=8mm。 3)浇口的设计 根据浇口的成型要求及型腔的排列方式且材料粘度小,故选用 点浇口较为合适。点浇口有浇口痕迹小等优点。 从制品的内盖进料,点浇口的截面形状为直径D1的圆形,其优 点是截面形状简单,易于加工,便于试模后修正。浇口是在制 品的内表面留有浇口痕迹,因为该制件内表面质量要求较低, 又是中小型制品的一模两腔结构,所以可以采用点浇口。 浇口直径一般为0.6~1.5 mm,其大小由物料性质和制件重量 决定,浇口台阶长度为0.5~1.2 mm.最好为0.5~0.8 mm,浇口直径 可由经验公式确定如下:d=0.8mm, 浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普 通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。 浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节,设计合理与否对塑件 的性能、尺寸、内在质量、外在质量及模具的结构、塑料的利用率 等有较大影响。由浇注系统设计原则可知,其图如下所示: 浇注系统示意图 四.顶出系统设计 1)推件方式的选择 该模成型塑件为方形盒,模具采用定模型腔板推杆机构,推 杆顶出塑件。推杆推出机构的工作原理是注射成型后,动模部分 向后移动,塑件包紧在型芯上跟随动模一起移动。如果是机动顶 出,在动模部分后移的过程中,当推板和注射机的刚性顶杆接触 时,推出机构就静止不动,动模继续后移,推杆与动模之间就产 生了一个相对移动,推杆将塑件从动模上的型芯推出脱模;如果 是液压顶出,则动模部分开模行程结束后,注射机得顶出液压缸 开始工作,液压缸的活塞杆顶动推出机构的推板,推板将塑件从 动模部分推出脱模。 推杆推出结构简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件上留 下顶出痕迹,但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。 从以上分析得出:该塑件采用推杆推出机构。 2)推杆机构设计 模具采用定模推杆机构 五.冷却系统设计 模具冷却装置的设计与使用的冷却介质、冷却方法有关。模具可以 用水、压缩空气和冷凝水冷却,但用水冷却最为普遍,因为水的热容量 大, 传热系数大,成本低廉。水冷就是在模具型腔周围和型芯内开设 冷却水回路,使水或者冷凝水在其中循环,带走热量,维持所需要的温 度。冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件 所传导的热量,使模具成型表面的温度稳定的保持在所需的温度范围 内,而且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留部位。但在 冷却回路开设时,受到模具上各种孔的限制,所以要按理想情况设计较 困难,必须根据模具的具体特点灵活的设置冷却回路。 塑料模具可以看成是一种热交换器,如果冷却冷却介质不能及时有 效的带走必须带走的热量,不能实现均一的快速冷却,则在一个成型周 期内就不能维持热量平衡,会使塑件内部产生应力而导致产品变形或者 开裂,从而就无法进行稳定的模塑成型。因此,设置冷却效果良好的冷 却水回路的模具是缩短成型周期、提高生产效率最有效的方法,所以应 根据塑件的形状、壁厚及塑料的品种,设计与制造能实现均一、高效的 冷却回路。 塑料熔体充填型腔过程中,一般在浇口附近温度最高,距浇口越远 温度越低,因为浇口附近应加强冷却,通常将冷却水道设置在浇口附 近,使浇口附近的模具在较低温度下冷却,而远离浇口部分的模具在经 过一定温度热交换的温水作用下冷却。在一般情况下型芯的散热能力 差,因而对型芯应加强冷却,应特别注意型芯冷却回路的布置。该系统 采用的冷却系统布置图如下所示: 冷却系统示意图

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